horizontal image of female hands clenching in fists break in half a bunch of raw long yellow thin spaghetti pasta on a black background
Afferrate per le due estremità uno spaghetto crudo (o un fascio di spaghetti crudi) e gradualmente piegatelo (curvatelo come per formare un cerchio) fino a quando, raggiunta una soglia critica (detta “curvatura di rottura”), non si spezza. Fin qui nulla di strano (a parte la discutibile pratica di spezzare gli spaghetti – ndr), ma se guardate bene, generalmente lo spaghetto si rompe in più di due pezzi, tipicamente tre o quattro, ma a volte anche di più. Perché?
Questo curioso fenomeno ha attirato l’attenzione di numerosi scienziati tra cui il celebre fisico americano Richard Feynman che raccontava di aver passato qualche ora spezzando spaghetti nelle condizioni più strane, per esempio sott’acqua, senza riuscire ad elaborare una teoria valida e convincente che spiegasse questo anomalo comportamento degli spaghetti.
Nel 2006 i due ricercatori francesi Basile Audoly e Sébastien Neukirch hanno trovato la soluzione dell’enigma, costruendo un modello matematico della dinamica di uno spaghetto crudo e aggiudicandosi così un IgNobel, il premio per le ricerche scientifiche (almeno apparentemente) più assurde e improbabili.
Per risolvere il mistero occorre considerare la meccanica del continuo, che si interessa della deformazione di corpi solidi per effetto di forze esterne. In questo ambito, gli spaghetti crudi costituiscono un esempio di asta flessibile, come le travi o gli scafi delle navi sottoposti a carichi o pressioni. Lo spaghetto è un’asta fragile che si rompe quando viene curvata troppo.
Quando avviene la rottura, un’estremità resta libera, mentre l’altra rimane nella mano. L’estremità libera cerca di raddrizzarsi e genera un’onda che si diffonde verso la mano, dove l’altra estremità viene invece tenuta saldamente. Quest’onda viene riflessa e incontra le altre che arrivano in diversi punti lungo lo spaghetto, e quando si incontrano avviene un improvviso aumento della curvatura, sufficiente a generare ulteriori fratture, che a loro volta possono generare nuove onde e produrre altri frammenti.
La rottura termina quando non c’è più energia sufficiente perché le onde viaggino lungo lo spaghetto (o il fascio di pasta) che ci è rimasto in mano. In altre parole, spezzando gli spaghetti crudi, si innesca una dinamica complessa di onde che si propagano e di frammentazioni a catena. E così gli spaghetti si rompono in più pezzi.